Processo de fermentação lática passo a passo e exemplos

O Fermentação Lática, também conhecido como Fermentação ácida-lática, É o processo de síntese de ATP na ausência de oxigênio que realiza alguns microorganismos, incluindo um tipo de bactéria chamada "bactérias ácidas-láticas", que termina com a excreção de ácido lático.

É considerado um tipo de "respiração" anaeróbica e também é realizada por algumas células musculares em mamíferos quando trabalham fortemente e em grandes velocidades, mais altas que a capacidade de transporte de oxigênio do sistema pulmonar e cardiovascular.

Esquema de Fermentação Lática (Fonte: Sjantoni/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0) via Wikimedia Commons e modificado por Raquel Parada Puig)

O termo "fermentação", em geral, refere -se à obtenção de energia (na forma de ATP) na ausência de oxigênio, isto é, em anaerobiose e fermentação lática refere -se à síntese de ATP e à excreção de ácido lático em anaerobiose, como produtos do metabolismo da glicose.

Equação da produção de ácido lático a partir de glicose.

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Bactérias ácidas-cráticas

O homem explora os benefícios da fermentação láctica para a produção e preservação de alimentos por um longo tempo e, sem dúvida, as bactérias ácidas cráticas são um pilar fundamental para esse fim.

Estes pertencem a um grupo bastante heterogêneo de bactérias que geralmente têm cocos e bacilos; Eles são gram -positivos, não produzindo bactérias catalase, não esporuladores, imóveis e anaeróbicos, capazes de sintetizar o ácido lático a partir do piruvato formado por rota glicolítica.

Eles pertencem a diferentes gêneros, incluindo Pediococcus, Leuonostoc, Oenococcus e Lactobacillus, Entre os quais existem espécies homofermentativas e heterofermentativas.

As bactérias ácidas homofermentativas produzem, para cada molécula de glicose que consomem, duas moléculas de ácido lático; As bactérias heterofermentativas de ácido-lático, por outro lado, produzem uma molécula de ácido lático e outro dióxido de carbono ou etanol, por exemplo.

Processo de Fermentação Lática (passo a passo)

A fermentação ácida-lática começa com uma célula (bacteriana ou músculo) consumindo glicose ou algum tipo de açúcar ou carboidrato relacionado. Este "consumo" ocorre através da glicólise.

- Rota glicolítica

Investimento ATP

Inicialmente, 2 ATP é investido para cada molécula de glicose consumida, pois isso é fosforilado pela enzima da hexoquinase para render a glicose de 6-fosfato, que é isomerizada em 6-fosfato frutose (enzima glicose 6-p isomerase) e retorno a fosforlato a frutose 1, 6-bifosfato (enzima fosfofruceraquinase).

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Posteriormente, o frutose 1.6-bifosfato é "cortado" ao meio para liberar dois fosfato de triosas, conhecido como gliceraldeído 3-fosfato e fosfato de di-hidroxiacetona, reação catalisada por uma enzima aldolase.

Esses dois açúcares fosforilados com três carbonos são inter-divisórias um do outro por uma enzima fosfato de isoma triiosa, portanto, considera-se que, até este ponto, cada molécula de glicose que é consumida é convertida em dois moléculas glicerais de 3-fosfato que são fosforiladas em 1.3 -BifosfoglyCerato.

A reação anterior é catalisada por uma enzima chamada gliceraldeído 3-fosfato desidrogenase (GAPDH), que requer a presença do "poder redutor" do co-fator NAD+, sem o qual não pode funcionar.

Produção ATP

Neste ponto da rota, 2 ATP foram consumidos para cada molécula de glicose, mas essas duas moléculas são "substituídas" pela reação catalisada pela enzima fosfoglicerato quinase, que se converte a cada 1,3-bifosfoglicerado em 3-fosfoglicoe e 2ATP são sintetizados.

Cada 3-fosfoglicerado é convertido em 2-fosfogliceros por uma enzima fosfoglicerato mutasa e isso, por sua vez, serve como um substrato para a enzima inolase, que o desidra e o torna fosfoenolpiruvato.

Com cada molécula de glicose que é consumida, são produzidas 2 moléculas de piruvato e 2 moléculas de ATP, pois o fosfoenolpiruvato é um substrato da enzima piruvato de carvalho, que catalisa a transferência de um grupo fosforil de fosfoenolpiruvato para um molecule de ADP, produzir, produzir a fosforil do grupo de fosfoenolpiruvato para um molecule de ADP, produzir, produzir, produzir a fosforil de fosfoenolpiruvato para um moléculas de ADP, produzir, produzir, produzir a fosfoenolpiruvato de ADP, produzir, produzir a fosforil de fosfoenolpiruvato para um molecule de ADP, produzir, produzir, produzir fosfoenolpiruvato de fosfoenolpiruvato.

- Fermentação Lática e Regeneração NAD+

O piruvato, uma molécula de 3 carbono, é convertido em ácido lático, outra molécula de 3 carbono, através de uma reação de redução que consome uma molécula de NADH para cada molécula de piruvato, regenerando o NAD+ "invertido" na reação glucolítica catalisada pelo GAPDH.

A substituição das moléculas de funcionários NAD+ não leva a uma produção adicional de moléculas ATP, mas permite que o ciclo glicolítico seja repetido novamente (desde que existam carboidratos disponíveis) e 2 ATP para cada glicose consumida.

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A reação é catalisada por uma enzima chamada lactato desidrogenase e é mais ou menos assim:

2C3H3O3 (Piruvato) + 2 NADH → 2C3H6O3 (ácido lático) + 2 NAD+

Exemplos de processos nos quais ocorre a fermentação lática

- Em células musculares

A fermentação lática nas células musculares é comum após uma sessão de exercício após vários dias de inatividade. Isso se torna evidente porque a fadiga e a dor muscular experimentada pelo atleta estão associadas à presença de ácido lático nas células.

Imagem de 5132824 em www.Pixabay.com

À medida que as células musculares se exercitam e as reservas exaustas de oxigênio (o sistema cardiovascular e respiratório não pode cobrir com o transporte do oxigênio necessário), elas começam a fermentar (respiração sem oxigênio), liberando ácido lático que pode se acumular.

- Produtos alimentícios

A fermentação ácida-lática realizada por diferentes espécies de bactérias e fungos é usada pelo homem em todo o mundo para a produção de diferentes tipos de alimentos.

Esse metabolismo pelo qual diferentes microorganismos são caracterizados é essencial para a preservação econômica e a produção de uma grande quantidade de alimentos, uma vez que o pH ácido alcançado por eles geralmente inibe o crescimento de outros microorganismos potencialmente nocivos ou patogênicos.

Esses alimentos incluem iogurte, chucrute (repolho fermentado), picles, azeitonas, diferentes legumes em conserva, diferentes tipos de queijo e leites fermentados, água kéfir, algumas carnes e cereais fermentados, entre outros.

O iogurte

O iogurte é um produto fermentado derivado do leite e é produzido graças à fermentação deste líquido animal por um tipo de bactéria ácida-crática, geralmente da espécie Lactobacillus bulgaricus qualquer Lactobacillus acidophilus.

Iogurte (imagem de kamila211 em www.Pixabay.com)

Esses microorganismos convertem os açúcares presentes no leite (incluindo lactose) em ácido lático, de modo que o pH diminui (é acidificado) neste líquido, modificando seu sabor e textura. A textura mais forte ou líquida dos diferentes tipos de iogurte depende de duas coisas:

1. Da produção concomitante de exopolisacarídeos pelas bactérias fermentativas, que atuam como agentes espessantes
2. De coagulação resultante da neutralização de cargas negativas nas proteínas do leite, como um efeito da mudança de pH gerado pela produção de ácido lático, que os paga completamente insolúvel

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Vegetais fermentados

Neste grupo, podemos encontrar produtos como azeitonas preservadas em salmoura. Os preparativos à base de repolho, como Chucut ou Kimchi, também estão incluídos, assim como picles em conserva e jalapeño mexicano.

Carnes fermentadas

Esta categoria inclui salsichas como chouriço, furt, salame e sopsatta. Produtos que são caracterizados por seus sabores particulares, além de sua alta capacidade de conservação.

Peixe fermentado e frutos do mar

Inclui diferentes tipos de peixes e mariscos que geralmente fermência misturados com pasta ou arroz, como é o caso do plano em Tahilandia.

Legumes fermentados

A fermentação lática aplicada a leguminosas é uma prática tradicional em alguns países asiáticos. O miso, por exemplo, é uma pasta feita com soja fermentada.

Sementes fermentadas

Na culinária africana tradicional, há uma grande variedade de produtos feitos com base em sementes fermentadas, como Sumbala ou Kenkei. Entre esses produtos estão alguns condimentos e até iogurtes baseados em cereais.

Referências

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